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明纬ICL-16系列与断路器的介绍及选用方式

开关式电源供应器由于输入端会设计大电容(Bulk Capacitor),作为桥式整流滤波用,藉以降低输出端2倍频的涟波;所以当开机瞬间,电容等同短路,故会产生很大的涌浪电流。为了控制涌浪电流的大小,通常开关式电源供应器会设计抑制电路,大多会使用负温度系数热敏电阻(NTC)来抑制;但热敏电阻会有损耗,进而影响效率。为了整体效益考虑,热敏电阻值也不能太大,只需将涌浪电流控制在适当的范围。但这样的作法,有些使用者还是无法接受,故ICL-16系列就应运而生。
 
ICL-16系列 ,16A AC涌浪电流抑制器

ICL-16系列是一款16A的涌浪电流限制器,可用于降低电容性负载所产生的高涌浪电流,防止断路器误动作。同时ICL-16使得在同一交流线路上可以安装多台电源,如此可降低系统断路器的使用颗数,藉以降低整体设备成本。
 
ICL-16的线路方块图如图一所示,是由三个方块所组成,方块一是水泥电阻R,这排除了负温度系数热敏电阻会因温度上升降低阻值的问题。方块二是继电器,其作用是将水泥电阻短路,减少损耗。至于继电器什么时候要短路,就是由方块三控制电路来决定。

图一 ICL-16线路方块图

此机型依照安装方式的不同,有轨道安装的导轨型ICL-16R,如图二所示。以及接线端子安装的长条型ICL-16L,如图三所示。其详细的规格可参考的规格书。其应用配接图可参考图四所示。

   
 图二 ICL-16R图三 ICL-16L

 

     
 

      
图四 应用配接图


如何计算ICL-16可连接电源供应器的台数
 
首先说明ICL-16要如何计算可连接电源的台数,主要是根据规格书中交流连续额定电流与最大允许电容负载来计算。在计算之前,必须先知道电源的输入大电容容值与交流电流大小,若是选择明纬的电源,这两个参数都可以从明纬的取得。以下举ICL-16R搭配SDR-120-24为例,你可以透过一步一步的流程来计算ICL-16R于230VAC下可以接几台SDR-120-24。

步骤一:

根据以下ICL-16R规格书得知其交流连续额定电流为16A,最大允许电容负载为2500μF。
 


步骤二:

根据以下明纬SDR-120规格书得知于230VAC下,满载输入交流电流为0.7A。
根据ICL-16R交流连续额定电流16A与SDR-120-24满载输入交流电流0.7A,可依以下公式概算ICL-16R可以接22台SDR-120-24。
16A/0.7A=22.8… →无条件舍去取22

 


步骤三:

根据以下明纬网SDR-120-24测试报告中环测测试数据得知输入大电容容值为100μF。
 


 

根据ICL-16R最大允许电容负载2500F与SDR-120-24输入大电容容值100μF,可依以下公式概算ICL-16R可以接25台SDR-120-24。
2500uF/100uF=25台

步骤四:

最后由步骤二与步骤三分别计算的台数取最少的台数,并乘上0.9的系数,就可以决定ICL-16R可以接19台SDR-120-24。
22*0.9=19.8… →无条件舍去取19


步骤五:

实际装机验证台数。

断路器的一般规格介绍以及选用的方式

(一) 简介  

断路器(Circuit Breaker,简称CB),又称遮断器,是一种过电流保护之装置,可用于室内配线之总开关与分电流控制开关,也可有效保护电器的重要零件,主要用作短路保护以及防止严重超载,如:工业机器上的马达负载保护也会指定使用断路器做为保护装置之一。

 

(二) 种类      

常见断路器为无熔丝断路器(日本称NFB,欧美人称MCB),依跳脱电流特性曲线可分为4类,A、B、C、D型跳脱特性曲线。A型跳脱电流为(2~3)*In,适用于保护半导体电子线路,有小功率电源变压器的测量线路,或线路长且短路电流小的系统。B型跳脱电流为(3~5)*In,适用于住户配电系统,家用电器的保护和人身安全保护。C型跳脱电流为(5~10)*In,适用于保护配电线路,以及具有较高接通电流的照明线路。D型跳脱电流为(10~20)*In,适用于保护具有很高冲击电流的设备,如变压器电磁阀等。
搭配明纬的电源供应器,建议至少应使用C型或D型的断路器。(In:额定电流)

 

(三) 规格   
以下针对断路器上几个常标示的重要规格来做介绍:

 

  1. 额定电压:断路器可以使用的额定输入电压,如AC 240V、120V。
  2. 极数:可以同时接通、断开m条线路就是m极;断路器有1、2、3、4极区分,以P表示,如2P就是2极。一般3、4极用于三相线路。
  3. 额定电流(以AT表示):可承载并使机构跳脱之电流容量。
  4. 框架容量(以AF表示):断路器的框架容量即表示此断路器能承受的电流。
  5. 额定极限短路启断容量(以Icu表示):指规定条件下的启断容量,如380V-30kA;按规定的试验程序之后,不考虑断路器继续承载额定电流,如225A。
  6. 额定使用短路启断容量(以Ics表示):指规定条件下的启断容量,如380V-15kA;按规定的试验程序之后,须考虑断路器继续承载额定电流,如225A。以上规格若有标示不全者,那此断路器就不合法规所规定。


(四) 选用方式   
选择断路器时,必须遵循以下几个原则:

  1. 断路器的额定电流必须大于总负载电流;通常会以实际总负载电流乘上1.25倍的系数。
  2. 负载若为电容性,会有瞬间短路大电流(Inrush Current),由于时间非常短暂,因此只需要考虑Ics大于瞬间短路大电流即可。范例:若使用士林电机断路器BHA32C16,规格如下,额定电压为AC 380V,额定电流为16A,Ics为380V-6kA,C型断路器(跳脱电流为5*In);今使用明纬HLP-80H系列的k凯发供应器(230VAC的输入电流为0.425A,230VAC的Inrush Current为70A),请问最多可以并接几台?

解答:

  1. 16/1.25=12.8;12.8/0.425=30(台)
  2. 70*30=2100A<6kA

经由上面的计算,k凯发可以得知最多可以接30台。实际安装30台确实也不会有跳脱现象。若是没有乘1.25倍的系数,则应该可以接37台,但实际安装36台,断路器就会跳脱了。另外上述的数据是在常温25℃下的参数,若是环温更高的话,则必须参考厂商的温度补正曲线图来修正(降低)额定电流。


(五) 结论    

并接多台明纬电源供应器时,应慎选合适的断路器,以避免一开机断路器即跳脱保护;若实在并接太多台而无法挑选合适的单一断路器,此时应考虑使用多个断路器分路保护。
上述断路器的计算方式是属于大众化的方式;另外一种方式是还要考虑涌浪电流大小与T50,并搭配断路器的K系数来计算。但由于K系数不是每家厂商都能提供,故这里就不多着墨。
综合以上所说,开关式电源供应器有涌浪电流是无可避免的,若其规格无法满足系统需求,可以另外选用ICL-16来抑制涌浪电流的大小,同时也可以降低系统前端断路器的使用颗数,来达到整系统

性价比的设计。

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